Paberi massneutraliseerimistehas TÜ raamatukogus

(1)

Paberi massneutraliseerimistehas TÜ raamatukogus

Kristina Virro Tartu Ülikooli raamatukogu säilitus- ja konserveerimisosakond

4. märts 2014

(2)

Raamatute massneutraliseerimine – mis see on?

m a s s

Tehnoloogiline lahendus suure hulga pabermaterjali konserveerimiseks keemiliselt.

n e u t r a l i s e e r i m i n e

Paberis olevate happeliste komponentide reageerimine aluselise ühendiga; aluselise reservi loomine

Alternatiiv – hoiustamine külmas (5°C).

(3)

Mikrotasand

Tselluloosi makrofibrillid, mikrofibrillid, protofibrillid

Looduslikult tselluloosi individuaalseid

polümeere ei esine,

molekulid on pakitud 36 kaupa kristallilistesse või amorfsetesse

struktuuridesse, protofibrillidesse (d=3,5nm)

Tselluloosimolekulide

elementaarfibrill Mikrofibrill

Tselluloosi molekul

Hemi-tselluloos, pektiin

Protofibrillid moodustavad mikrofibrilli, mille läbimõõt on 3,5nm-kordne, tavaliselt kuni 40 nm.

Mikrofibrillide ja makrofibrillid – läbimõõdu erinevus

http://www.biologie.uni-hamburg.de/b-online/library/onlinebio/BioBookCHEM2.html

(4)

Tsellulloosi happeline hüdrolüüs

happeline hüdrolüüs

H

₃

0

^-

H

₃

0

^-

H

₃

0

^-

Tselluloos

4

http://en.wikipedia.org/wiki/File:Cellulose_strand.svg

(5)

„sihtgrupp“

Kõige enam happelise paberiga raamatud:

19. saj keskpaigast kuni 20. saj lõpuni

(1844) hakati paberit tootma tööstustlikult puidust.

• lühike kiud

• Paberisse sattus ligniini ja hemitselluloose. Nende eemaldamiseks:

– Sulfitprotsess [Ca(OH)

2

ja vääveldioksiidi segu, saadakse happeline keskkond pH = 1 - 2, temp 140 – 150 C ]

– Sulfaatprotsess [NaOH + Na

2

SO

3,

pH = 12, temp 170-180 C]

• 20. saj alguses võeti kasutusele liimistusainena „paberimaarjas“ -

Al

₂

(SO

₄

)

₃

(6)

Molekulaartasand: põhikomponendid ca

hemitselluloos tselluloos ligniin

http://pmb.berkeley.edu/profile/mpauly

Lisaks pektiin, mis on peamiselt vahelamelli

koostises, kui rakk on noor

6

ca 50% tselluloosi ca 25% ligniini

ca 25% hemitselluloosi

(7)

Paberi struktuur

• (SEM)

Kiudude diameeter on ca 10 μm SEM

UV

(8)

MN-meetodid

meetod reagent Lahusti,

keskkond Raama-

tud doku-

mendid seadmete suurus

Neschen C900 Mg(HCO

₃

)

₂

H

₂

O - + S

Wei T’o Orgaaniline

MgCO

₃

Org. + + M

Battelle - ZFB

PaperSave Swiss Mg-Ti-alkoksiid Heksametüül-

disiloksaan + + XXL

Libertec MgO, CaCO

₃

ülipeened osakesed

Aerosoolina

pihustus - + M

Bookkeeper MgO ülipeened

osakesed Perfluoro-

heptaan + + M

BookSaver Mg-propülaat-

karbonaat B227 (perfluoro- pentaan)+

propanool

+ + S

(9)

TÜR hanke võitis CSC BookSaver

Neschen C900 Wei T’o

Battelle - ZFB PaperSave Swiss Libertec

Bookkeeper

BookSaver M400

http://www.cscbooksaver.com/index_eng.php

(10)

CSC BookSaver protsess

• 1 partii - ca 80 kg pabermaterjali

• Töötluse aeg 20 min, seadme

konditsioneerimine kahe partii vahel 3h

• Eelnevalt vajalik ainult nõrk materjali kuivatus (erinevalt ZfB)

• Järelkuivatus spetsiaalses tõmbekapis

http://www.cscbooksaver.com/index_eng.php

(11)

Ebsoovitavad efektid: PaperSave,BookSaver,Bookkeeper

%

18 14

50 %

100 %

Allikas: Papertreat SSPI-006584

(12)

Väga oluline - kvaliteedikontroll

Tegemist on tööstusliku protsessiga, mis on tootja poolt valideeritud. Kuid see ei vabasta kasutajat pidevast jälgimisest.

Peamiselt tuleb jälgida protsessi efektiivsust erinevate materjalide lõikes.

Selleks, et olla kindel, et protsess kulges ootuspäraselt ja tulemus on see, mida me ootame, viiakse iga partii järel läbi kvaliteedikontroll.

Eesmärk

95% testpaberitest ja originaalidest võetud proovid annavad töötluse tulemusena järgmised MgCO3

sisaldused:

• 0.5 - 2.0% testpaberites

• 0.3 – 2.3% originaalides*

Probleemid:

• MgCO3 määramine – destruktiivne, seega originaalide puhul võimatu.

• 95% proovide analüüsida →KALLIS!

Lahendused:

kasutatakse testpabereid (iga raamatu vahele 1, võimalikult keskele).

Vähendatakse proovide hulka (5 punkti) arvestades sarnaste materjalide ja asukohaga töötluskambris.